Математичне моделювання напружено-деформованого стану ґрунтових масивів при зниженні рівня ґрунтових вод

Ключові слова: напір, переміщення, конформне відображення, гідродинамічна сітка

Анотація

Досліджено вплив зміни гідрогеологічних умов та дії техногенних факторів на деформації водонасичених ґрунтових масивів і основ. Наведено результати експериментальних досліджень впливу концентрації сольових розчинів на фільтраційні та деформаційні властивості ґрунту. Отримано емпіричні залежності у вигляді поліномів коефіцієнта фільтрації, модуля деформації й коефіцієнтів Ламе від концентрації сольових розчинів, які дозволили вдосконалити математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту з урахуванням нелінійних фільтраційних і деформаційних процесів, що відбуваються у ґрунтових масивах за наявності та фільтрації сольових розчинів. Отримано аналітичні розв’язки з визначення вертикальних зміщень у будь-якій точці одно-і багатошарових ґрунтових масивів при дії фільтраційного потоку води, наявності та фільтрації сольових розчинів з урахуванням змінних фільтраційних і деформаційних характеристик ґрунту. Розроблено й удосконалено математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту з прогнозування деформацій водонасичених ґрунтових масивів і основ при дії внутрішніх об’ємних сил (гідродинамічних сил фільтраційного потоку, зміни власної ваги ґрунту). Отримано чисельні розв’язки відповідних крайових задач фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту для плоских областей зі змінною в часі криволінійною межею. Наведено результати числового моделювання вертикальних зміщень ґрунтових водонасичених масивів і основ у процесі їх осушення, наявності водозабірних свердловин та водонапірних споруд.

Посилання

[1]. Сергеев, Е.М. (1978). Инженерная геология. Москва: Изд-во Моск. ун-та.
[2]. Остапчук, С.М. (1997). Кількісна оцінка зміни рель-єфу на меліоративних землях. Меліорація і водне госпо-дарство: міжвідомчий темат. наук. збірник, 84, 125-131.
[3]. Кузло, М.Т. (2013). Моделювання деформацій при-родного схилу при його осушенні. Збірник наукових праць. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво, 3(38)-1, 199-2007.
[4]. Martyniuk, P., Michuta, O., Ulianchuk-Martyniuk, V. & Kuzlo M. (2018). Numerical investigation of pressure head jump values on a thin inclusion in one-dimensional non-linear soil mousture transport problem. International Journal of Applied Mathematics, 31(4), 648-661. Retrieved from doi:10.12732/ijam.v31i4.10
[5]. Martyniuk, P., Kuzlo, M., Matus, S. & Tsvietkova, T. (2017). Mathematical model of nonisothermal moisture transference in the form of water and vapor in soils in the case of chemical internal erosion. Far East Journal of Mathematical Sciences, 102, 3211-3221. Retrieved from doi:10.17654/MS102123211.
[6]. Бойко, И.П., Лебеда, А.Ф. & Давыдюк, В.В. (1991). Влияние гидрогеологических условий на деформацию оснований существующих фундаментов. Основания и фундаменты, 24, 23-30.
[7]. Кушнер, С.Г. (2005). Повысить внимание к учету факторов, влияющих на осадку оснований зданий и соо-ружений. Світ геотехніки, 2, 16-21.
[8]. Моргун, А.С. (2003). Числове моделювання процесу взаємодії штампа з пружно-пластичним середовищем грунту за МГЕ. Збірник наукових праць. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво, 12, 147-152.
[9]. Моргун, А.С., Андрухов, В.М. & Меть І.М. (2009). Вплив техногенного фактора замокання ґрунтової основи на НДС висотної будівлі. Дороги і мости: Зб. наук. праць, 3, 233-238.
[10]. Николаев, А.П. (2009). Деформации грунтового массива на участках строительного понижения напоров ратмировского горизонта в г. Москве. Инженерная гео-логия, 2, 26-31.
[11]. Власюк, А.П. & Михальчук, В.Г. (1989). Автома-тическое построение конформных и квазиконформных отображений четырехугольных областей с помощью разностных сеток с «плавающими» узлами. Киев: Препр. АН УССР. Ин-т математики.
Опубліковано
2018-10-12
Як цитувати
Kuzlo Mykola Математичне моделювання напружено-деформованого стану ґрунтових масивів при зниженні рівня ґрунтових вод / Mykola Kuzlo // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2018. – Т. 2 (51). – С. 73-78. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2018.51.1295.